Werkzeugschleifen für die CNC-Werkzeugmaschinenindustrie

Eine Werkzeug- und Fräserschleifmaschine wird zum Schärfen von Fräsern, Werkzeugbits und einer Vielzahl anderer Schneidwerkzeuge verwendet. Das Schleifen von Werkzeugen ist eine Unterspezialität des größeren Bereichs der Schleiftechnologie, die Schleifmittel oder kundenspezifische Schleifscheiben zum Nachschärfen einer Werkzeugmaschine benötigt. Werkzeug- und Schneidschleifmaschinen führen eine Vielzahl von Schleifvorgängen durch:Oberflächen, Zylinder oder komplexe Formen.

Konstruktion

Abb. 1 Allgemeine Konfiguration, Bester Maschinenbau

Die allgemeine Konfiguration einer Werkzeug- und Schneidschleifmaschine ist in Abb. 1 dargestellt. Sie hat einen ähnlichen Grundaufbau wie eine Drehmaschine, außer dass der Drehkopf mit einer Schleifscheibe anstelle eines Backenfutters ausgestattet ist. Eine Spannvorrichtung (normalerweise ein Spannfutter oder ein Schraubstock) wird auf dem Arbeitstisch montiert, um das Schneidwerkzeug einzuspannen.

Querverschiebbarer Arbeitstisch

Der Arbeitstisch ist ein Kreuzschiebetisch mit Rillen am Sattel. Die Rillen ermöglichen es der Vorrichtung, sich über den Tisch zu bewegen, um die Position des Schneidwerkzeugs einzustellen. Die Positionierung von Schneidwerkzeugen ist in einem Werkzeugschleifprozess wichtig, da sie die Schleifergebnisse an jedem Punkt und jeder Oberfläche des Werkzeugs beeinflusst.

Der Schleifprozess kann sowohl in Längs- als auch in Querrichtung manipuliert werden. Neben dem Arbeitstisch kann der Schleifkopf bei einigen Modellen in der horizontalen Ebene geschwenkt werden, um mehr Schleifdimension zu bieten. Mit diesem zusätzlichen Freiraum kann die Maschine mehr Messertypen verarbeiten.

Werkzeugschleifachsen

Ein typischer Kreuzschlitten-Arbeitstisch kann zwei Achsen bieten:die Längs- und die Querachse (X- und Y-Achse). Ein drehbarer Futterständer bietet eine zusätzliche Rotationsachse (A-Achse). Diese drei Achsen decken die Fläche und die Seiten eines Schneidwerkzeugs ab. Mit dem schwenkbaren Schleifkopf wird eine weitere Schleifachse aktiviert (C-Achse).

Bei einer manuellen Werkzeug- und Messerschleifmaschine werden die Bewegungen entlang dieser Achsen vom Bediener gesteuert. Bei einer CNC-Werkzeugschleifmaschine werden diese Bewegungen vom Computer gesteuert. Der manuelle Werkzeugschleifprozess hat (normalerweise) nur drei bis fünf Schleifachsen, während sein CNC-Pendant mehr als fünf Achsen haben kann.

Manuell vs. Automatisch

Die Durchführung eines Werkzeugschleifprozesses mit einer manuell betriebenen Maschine erfordert ein hohes Maß an Geschicklichkeit. Es ist wichtig, den Schleifscheibentyp und das Schneidmaterial zu verstehen, da es den Schleifprozess beeinflusst. Auch die Kenntnis der Werkzeuggeometrie ist notwendig, da sie den Vorschubwinkel und die Schleifachse bestimmt.

Einfacher ist dagegen der Prozess auf einem Werkzeug- und Fräserschleifautomaten. Alle Parameter, die mit dem Prozess zu tun haben, werden mit einem CNC-System vorprogrammiert. Bei einer halbautomatischen Maschine werden das Wechseln der Schleifscheiben und das Laden der Schneideinsätze von den Bedienern durchgeführt. CNC-Werkzeugschleifen wird in Betrieben durchgeführt, die eine große Anzahl von Werkzeugen mit identischen Spezifikationen bearbeiten.

CNC-Werkzeugschleifer oder Fräserschleifer

Moderne Werkzeug- und Fräserschleifmaschinen sind in der Regel mit einem CNC-System und mehrachsigen Schleiffunktionen ausgestattet. CNC-Werkzeug- und Schneidschleifmaschinen steigern die Effizienz durch andere Funktionen wie automatisches Laden von Werkzeugen, die Fähigkeit, mehrere Schleifscheiben zu unterstützen, hochgradige Automatisierung, Werkzeugmessung und -kompensation in der Maschine. Unten sehen Sie ein Video, das die Funktionen einer hochpräzisen CNC-Werkzeug- und Fräserschleifmaschine zeigt.

Hochpräzise CNC-Werkzeug- und Fräserschleifmaschine, Makino Seiki Co

Die Werkzeugvermessung in der Maschine (1:19) mittels Tastsystem oder Lasertechnik ermöglicht die Wiederaufbereitung der Zerspanungswerkzeuge. Während des normalen Gebrauchs verschleißen die Schneidkanten und/oder splittern ab. Die geometrischen Merkmale von Schneidwerkzeugen können innerhalb der CNC-Werkzeugschleifmaschine automatisch gemessen werden.

Mit dem CNC-System ist es möglich, den Prozess und das fertige Teil mit der Software zu simulieren. Es kann auch mögliche mechanische Kollisionen erkennen. Diese Merkmale ermöglichen die Optimierung des Prozesses. Schneidwerkzeuge aus extrem harten und exotischen Materialien sind für die heutigen CNC-Werkzeugschleifmaschinen kein Problem, und mehrachsige Modelle sind in der Lage, recht komplexe Geometrien zu schleifen.

Werkzeugschleifarten

In der Zerspanungsbranche gibt es heute verschiedene Arten von Werkzeugen und Fräsern. Eine Maschine kann nicht alle diese Werkzeuge bearbeiten. Daher haben sich Werkzeug- und Messerschleifer zu Typen entwickelt, um bestimmte Werkzeuge wieder aufzubereiten. Nachfolgend sind die gängigen Werkzeugschleifer aufgeführt.

Radiusschleifer

Der Radiusschleifer (oder Radiuswerkzeugschleifer) wird zum Schleifen von sphärischen Oberflächen verwendet. Hier ist ein weiteres Video, das zeigt, wie Radiusschleifen funktioniert. Das Werkzeug dreht sich um den Werkzeugdrehpunkt, so dass der Eckenradius der Schneidplatte geschliffen werden kann.

Eckenradius- und Kugelkopfschleifen, Cuttermasters

Während eines Radiusschleifvorgangs wird der Schleifkopf stillgesetzt. Der Werkzeughalter auf dem Arbeitstisch hat eine vertikale Rotationsachse. Wenn das Werkzeug auf das Drehzentrum eingestellt ist, beginnt der Prozess. Während sich die Schleifscheibe dreht, schleift sie die Werkzeugspitze. Das Werkzeug dreht sich um den Drehpunkt und hat den Eckenradius geschliffen.

D-Bit-Schleifer

Ein D-Bit-Fräser ist ein Einpunkt-Schneidwerkzeug ohne Zähne und Spannuten. Der D-Bit-Schleifer ist für die Herstellung dieser Einschneider bestimmt. Diese Art von Fräser wird verwendet, um lange gerade Löcher zu erzeugen, und wird heutzutage durch CNC-Bearbeitungszentren ersetzt. Die Maschine ist nicht in der Lage, Bohrer mit Standardprofilen oder konvexen oder spiralförmigen Profilen zu schärfen.

Bohrerschärfen:Universal-Werkzeug- und Schneideschleifer AKA D Bit Grinder, Projekte in Down Under